автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Контроль качества соединений в металлических изделиях электропотенциальным методом

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ __И ИНФОРМАТИКИ _

Водовозоп Алексей Влздичиропич

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ В

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЯХ ЭЛЕКТРОПОТЕНЦИАЛЬНЫМ МЕТОДОМ

Специальность 05.11.13- - Приборы и методы контроля природном

среды, веществ, материалов и изделий.

АВТОРЕФЕРАТ

лнеееркшпи ма соискание ученой свисни кандидат темшческич наук

Москва. 2000 1

Работа выполнена в Московской государственной академии приборостроения и информатики

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Шкатов П.Н.

Официальные опноненты:

доктор технических наук, профессор Московский энергетический институт (технический университет) Покровский А.Д.

кандидат технических наук, с.н.с., зам. ген. директора Государственного предприятия «Всероссийский институт авиационных материалов» (ГП ВИАМ) Государственный научный центр РФ Морозов Г.А.

Ведущая организация -МНПО «Спектр»

Защита состоится "14" июня 2000 г. в 12— часов на заседании диссертационного совета К 063.93.03 в Московской Государственной Академии Приборостроения и Информатики

по адресу: 107846, г. Москва, Стромынка, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии. Автореферат разослан " 12" мая 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета [/

к.т.н., доцент /Г •'< I).В. Филинов

и С Ль - 3 3 о

/. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1.1. Актуальность.

Надежность оборудования в различных отраслях производства существенно зависит от качества имеющихся в нем соединения. Статистические данные показывают, что более 90% разрушении металлоконструкций происходит из-за образования трещиноподобных дефектов в зоне соединений. Недооценка роли неразрушающего ко1проля (НК) или неквалифицированное его применение могут привести к тяжелым последствиям. Мировой опыт показывает, что трудозатраты на комплексный дефектоскопический контроль сварных соединений особо важных конструкций приближается к трудозатратам на проведение сварочных работ. Применяемые в настоящее время для контроля качества соединений ультразвуковые н магнитные методы контроля не обеспечивают надежного выявления дефектов типа "слипания" в сварных соединениях и "непропая" в паяных соединениях. Кроме того, магнитные методы могут применяться только для кон-фоля соединений из ферромагнитных металлов и весьма чувствительны к магнитным неоднородностям в зоне соединений. Ультразвуковые методы малоэффективны при контроле соединений из аустенитных сталей нз-за высокого уровня шумовой составляющей акустических сигналов, связанного со структурной неоднородностью. Таким образом, в настоящее время, существует необходимость в эффективных средствах контроля металлических соединений, малочувствительных к электромагнитным и структурным неоднородностям. Следовательно, создание средств электропотенциального контроля качества соединений, нечувствительных к электромагнитным и структурным неоднородностям, весьма актуально.

1.2. Состояние проблемы.

Электропотенциальный метод контроля основан на пропускании с помощью токовых элекгродов тока через контролируемый участок и регистрации изменений электрического поля на его поверхности. В настоящее время, электропотенциальный метод, в основном, используется для измерения глубины поверхностных трещин, выявленных каким-либо другим методом неразрушающе! о контроля.

Известны и используются на практике электропотенциальные дефектомеры двух топов: основанные на пропускании переменного тока (например, 1ШЮ 4011 фирмы Карл Дойч, ФРГ) и на пропускании постоянного гока (например, Х--КТ 804 фирмы Крауткремер ГМБХ и Ко, ФРГ) через контролируемый участок. Электропотенциальные дефектомеры переменного тока более компактны и имеют менее сложную аналоговую часть электронного блока. Однако на регисгри-р\смые ими сигналы существенное влияние оказывает вариация магнитном проницаемости металла, что не позволяет достигнут!, пофешности измерения глубины поверхностных трещин менее 30% от измеряемой величины. Кроме того, из-за поверхностного эффекта дефектомеры переменного тока не могут применяться для регистрации сигналов от подповерхностных дефектов. Элсктроиотеп-«иальше дефектомеры постоянного тока нечувствительны к вариации мапип-ных свойств материала и позволяют регистрировать изменения электрического поля, создаваемые не только поверхностными, но и подповерхностными трещинами. Однако их применение для оценки параметров подповерхностных трещин

- -!-

сдерживается отсутствием соответствующих исследований, направленных на оптимизацию процесса измерения и интерпретацию регистрируемых сигналов.

Большой вклад в развитие теории электропотенциальной дефектометрии внеслн Б. А. Сапожников, Г. А. Бюллер, А. К. Денель, В. Ф. Мужицкий, В. П. Лунин и другие ученые. Однако, в известных работах, посвященных теоретическому исследованию задачи электропотеициальной дефектометрии с использованием постоянного тока, полученные решения имеют вид достаточно сложных программ, не пригодных для интерпретации результатов измерения при приборкой реализации. Имеющиеся частные решения для бесконечно длинных поверхностных трещин, обтекаемых равномерно распределенным током, не представляют практического интереса, так как при интерпретации на их основе не учитывается длина трещин и неравномерное распределение тока, что приводит к недопустимо высокой погрешности измерения. П.Н. Шкатовым и его учениками получено пригодное для приборной реализации аналитическое решение задачи о поверхностной трещине конечной длины, обтекаемой током при контактном то-коеводе. Однако данное решение неприменимо для подповерхностных трещин, вероятность появления которых в соединениях весьма велика.

1.3. Цель работы и задачи исследование.

Цель диссертации заключается в создании средств электропотенциального котроля, позволяющих выявлять и оценивать параметры подповерхностных дефектов, характерных для зон сварных и паяных соединений.

Поставленная цель предполагает решение следующих задач: \

• аналитическое решение задачи о подповерхностной трещине конечной длины, обтекаемой постоянным током;

• разработка способа измерения, обеспечивающего подавление дестабилизирующих факторов и получение информации для вычисления размеров трещины и глубины ее залегания;

• разработка алгоритма вычисления глубины залегания трещины и ее размеров на ОЭВМ.

Методы исследования.

В работе использован комплексный подход, включающий расчет электромагнитных полей в проводящих средах, методом конформных изображений, вторичных источников и интегральных преобразований, экспериментальные методы исследования путем физического моделирования.

1.4. Научная новизна работы заключается в следующем:

• получено аналитическое решение трехмерной задачи электропотенциальной дефектометрии для подповерхностной трещины конечной длины при использовании постоянного тока;

• проведен анализ зависимостей регистрируемых сигналов ЭПП от глубины залегания, глубины, длины и площади подповерхностных трещин;

<» определены близкие к оптимальным парамегры ЭПП для раздельного измерения размеров трещины и глубины ее залегания;

• разработан алгоротм решения многопараметровой обратной задачи электропотенциальной дефектометрии для подповерхностной трещины конечной длины, пригодный для реализации на однокристальной ЭВМ.

- ч ~

1.5. Практическая ценность работы заключается в разработке алгоритмов и способа измерения глубины залегания и размеров подповерхностных трещин и создании на их основе компьютеризированного электронотенцнального измерителя параметров подповерхностных трещин, характерных для зон сварных и паяных соединений.

1.6. Реализация и внедрение результатом работы:

Разработан электропотенцнальные измеритель параметров подповерхностных трещин в сварных соединениях и непропая в паяных соединениях - «Зонд ИПТ-2000С» успешно внедренный на ряде предприятий энергетической отрасли.

1.7. Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 15-й Российской НТК «Неразрушающий кот рол г. и диагностика», на 2-х межвузовских научно-технических конференциях и на одной международной конференции.

1.8. Публикации.

Но теме диссертации опубликовано 5 печатных работы.

1.9. Структура я объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на стр. страницах машинописного текста, иллюстрируется 39 рисунками и 8 таблицами и состоит из введения, 4 1лав. заключения, списка литераторы нз 132 наименований и приложения.

1.10. Основные положения, представляемые к защите:

• расчетные формулы, устанавливающие взаимосвязь между сигналами злестрбпотгицпалыюго преобразователя и параметрами подпонерхпопном трещины прямоугольной формы: глубины залегания, ее глубины и длины;

• зависимости, устанавливающие взаимосвязь между параметрами подповерхностных трещин и выходными сигналами ЭПГ1 при различных расстояниях между токовыми и шненцкальнммп '»дсктродамн:

• рекомендации по выбору параметров элсктропотенцнальпого преобразователя для раздельною измерения глубины залегания и размеров подповерхностных трещин;

• алгоритм вычисления глубины залегания и размеров подповерхностных трещин.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель исследования и решаемые задачи, указаны наиболее важные научные результаты и приведены основные положения, представляемые к защите.

- -

В первой главе проведен анализ методов и средств контроля качества соединений в металлических объекта. Сделан обзор существующих средств контроля сварных и паяных соединений металлических объектов. Проанализировано состояние теоретических исследований в области электропотенцчалыюй дефектоскопии, рассмотрены существующие средства электропотенниальпой дефектоскопии и дефектометрии и основные пути их совершенствования применительно к задаче контроля качества соединений.

Во второй главе приведены теоретические исследования, направленные на аналитическое решение задачи электропотенциального измерения параметров подповерхностных трещин, выполнен анализ зависимостей добавочного напряжения иг , возникающего под влиянием подповерхностной трещины. Анализ проводился для трещин, характеризующихся глубиной залегания <$, глубиной А и длиной /. Электропотенциальный преобразователь с точечным контактированием электродов имел расстояние Ях между токовыми электродами и Яр - между потенциальными. Геометрическая расчетная модель решаемой задачи приведена

Задача о подповерхностной трещине решалась путем трансформации области с удельной электрической проводимостью а0, включающей локальную неоднородность, в двухслойную область без неоднородностей. В получаемой двухслойной области верхний слой металла толщиной б, расположенный над дефектом, имеет исходную удельную электрическую проводимость а0. Нижний слой металла имеет меньшую удельную электрическую проводимость С|. При этом величина 0| уменьшается пропорционально отношению УГ|/У0|, получаемому при отсутствии внешнего слоя с ироводнмоегыо оГ1. т.е

о, =а0х У0|/УГ|. (!)

Таким образом, алгоритм расчета добзвочного потенциала \;г. создаваемого пол влиянием подповерхностной трещины заключается в следующем. 1. В заданной точке Хр рассчитывается потенциал \'0 на поверхности бездефектного объекта толщиной Т.

2. В заданной точке Хр рассчитывается потенциал У01 на поверхности бездефектного объекта толшннон Т-5 с удаленным внешним слоем толщиной 5.

3. В заданной точке Хр рассч)ггывается потенциал УГ| на поверхности дефектного объекта толщиной Т-5 с удаленным внешним слоем толщиной 6.

4. Определяется эквивалентное воздействию дефекта уменьшение удельной электрической проводимости О) нижнего слоя, характеризуемое отношением п=а|/ао= У01Л/„.

5. Рассчитывается потенциал V, на поверхности двухслойного объекта с удельной электрической проводимостью Сто верхнего слоя, толщиной 5, и с удельной электрической проводимостью нижнего слоя, толщиной Т-5.

6. Определяется искомое изменение нормированного потенциала У/У0 под влиянием подповерхностной трещины прямоугольной формы глубиной Л и длиной / под слоем металла толщиной 3.

Таким образом, задача сподится к определению потенциала Уг , создаваемого двухслойной средой прн заданном отношении удельных электрических проводи мостей слоев п=ст,/а0.

Вычисление У0, У0| н V,, провод!ггся по известным формулам, полученным ранее п работах П.Н. Шкатова и 10.И. Трофимова.

Прн выполнении наиболее вероятного соотношения б+Ь<(),5Т толщина Т не оказывает влияния на нормированный добавочный потенциал XVV,,, обусловленный влиянием трещины. В этом случае можно считать, что слой с удельной электрической проводимостью а« н толщиной 3 лежит на полупространстве с удельной электрической проводимостью Ст|. Потенциал поля постоянного тока от точечного источника, помещенного в точку Л на поверхности однородной среды удовлетворяет уравнению Лапласа

АУ=0 (2>0) 12)

при дополнительном условии

& при г=0, (3)

которое означаег, что вертикальная составляющая плотности тока равна нулю на поверхности 2=0.

В двухслойной среде уравнение Лапласа имеет решение V, в верхнем слое (0<2<5) и в полупространстве! 8<7.). При должны выполняться условия непрерывности потенциала

прн 2=5 (4).

и непрерывности нормальных составляющих плотности тока

гг^ п

(Ь ¿Ь при 2=5 < =>)

11ри 2=0 потенциал V) должен удовлетворять условию (2), а в точке Л, которую примем за начало цилиндрических координат (р, <р, г), потенциал V) будет имет ь особенность

/ 1

I, = —-—р== + и»

где I - ток, вытекающий из элекпрода, а иО - 01ранмчснпая функция.

Решение для верхнего слоя, полученное методом разделения переменных имеет вид

2лчт, £

1-2« + 1 -ке™

(7)

к =

где

После ряда преобразований уравнение (7) приводится к виду I 1 ^ 1

(8)

слоя

Полагая г=0 получим распределение потенциала на поверхности внешнего

/ /* Iя \

мг, \р + (г + 2и<5)!

У

(9)

/ ^ и............ . у-/ ГУ7 ! ; ! ч?т\ — а

I ' Н

Рис. 2. Расчетная модель после трансформации свойств среды

При реализации элсктропотенциального контроля ток создается с помощью пары токовых электродов разнесенных относигельно друг друга на расстояние Ят. В этом случае, в декартовой системе координат, представленной на рис. 2, потенциал, создаваемый при пропускании тока от одного электрода с координатами точки ввода тока <3|(-ХП0) к другому, с координатами С?2(-Х„0) будет описываться выражением, полученным на основе принципа суперпозиции 1 ¿ч к"

" + 1-

/ Шхт-Хг?+Г}} + }■;{+{:+ 2пб)2

1

\1(Л\ + X р )*' + У} ] ГГ {{Хт + X г )2 +>',:+ (г + 2и<5)2

(Ю)

где Р - точка, в которой измеряется потенциал, с координатами Хр, Ур.

ЕСЛИ электропогенциальный преобразователь состоит из двух потенциальных электродов, симметрично расположенных относительно токовых электродов и на одной с ними линии, то напряжение и„.|х па выходе ЭПП под воздействием подповерхностной трещины будет равно и„т~2У,(Р). где

/ (2ХТХ, птЛХ}-Х

Т*1

к"

X, - .V,,)" (2т5)! + Л', )3 + (2п6)2 ,

(П)

При анализе выходных характеристик пользуются нормированным добавочным напряжением, вычисляемым по формуле, и',ы, = —-,где IIо - напряжено

ние ЭПП при его взаимодействии с бездефектным участком. Очевидно, что —= поэтому при вычислении нормированного выходного напряжения.

и0

вносимого подповерхностным дефектом, симметрично расположенным относн-

V (Р)

тельно ЭПП, удобно пользоваться форму лой = V] = -!--.

В общем случае, при асимметричном расположении ЭПП и подповерхпо-стного дефекта, следует пользоваться формулой = ——и—, где Р| и

- точки размещения первого и второго потенциальных электродов.

У(Ь,6) Хр=1 Х1=! О

И I 3 ! « >

■ 8 '

Рис. 3.

Ч

Рис.4.

Проведенные теоретические исследования показали, что характер зависимости У' = существенно зависит от расстояний А'г и Хр от трещины до токовых и потенциальных электродов, соответственно. На рис. 3 и рис. 4 представлено семейстео характеристик У,' = для рада значений глубину И, изменяемой от 1 мм до 10 мм при фиксированной величине А',-10 мм и расстояниях Хр, равных 1 мм и 9 мм. Приведенные зависимости показывают, что наиболее существенно влияние 6 проявляется на начальном участке, протяженность которого зависит от глубины трещины И. С увеличением Л возрастает и длительность диапазона с существенным влиянием изменения 8. Проведенные расчеты показывают, что при ^=10 мм влияние 5 будет существенным для трещин с глубиной более 2 мм независимо от величины Хр.

При увеличении Л", влияние 5 на К,' непрерывно уменьшается. Это видно из зависимостей, представленных на рис. 5-6. Здесь представлены семейства характеристик для ряда значений глубины Л, изменяемой от 1 мм до 10 мм при фиксированной величине Л"р=1 мм и расстояниях равных 25 мм и 100 мм. Из данных графиков следует, что при ^=1 мм и Х,~25 мм изменение 5 оказывает влияние на I',' для трещин глубиной более 2 мм, а при Л"т=100 мм - для трещин глубиной более 5 мм. Таким образом, увеличение расстояния 11,=2ХТ между токовыми электродами, приводит к уменьшению влияния глубины залегания трещины 5. Дополнительно ослабить влияние 5 можно за счет выбора расстояния между потенциальными электродами. Установлено, что увеличением Хр влияние б непрерывно уменьшается. Из приведенного на рис. 7 графика видно, что, при Л'р=5, мм изменение б от 0 до 5 мм не оказывает влияния на У', зависящего при фиксированных 11р и Ят только от глубины трещины /г. Зависимости, показанные на рис. 3-7 получены для трещин неограниченной длины. Как показывает ана-

лиз, влияние длины £ трещины на К,' аналогично влиянию ее глубины. Это иллюстрируется рис. 8 и рис. 9, где приведены зависимости V' для ряда значений Ь при фиксированном I, а затем для ряда значений Ь при фиксированном /г. Однако. при неизменной величине площади трещины 5=Л */„ величина V,' зависит от

коэффициента формы трещины кт = ^ . Наибольшая величина I7,' для фиксированного 5 имеет место при кг близком к 1.

я

Рис. 5. У(Ь,5) Хр=1 хмоо

X-

'т

3,0

6,а

Б, а

А?

/"Я

Рис. 6.

1т- -/Омн

з.о

6,0 &о

До

£0

6

Рис.7, прн ХГ-10, Хр=2, 5=1

1.5

05

4 6 8 10

Рис. 8.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований взаимосвязи ВЫХОДНЫХ сигналов элекгропотеициальных первичных преобразователей с дефектами сплошности в сварных и паяных соединениях. Для проведения данных исследований необходимы образцы с подповерхностными дефектами заданных размеров. Для создания в контрольном образце подповерхностного дефекта необходимо обеспечить доступ к создаваемой неснлошности режущего инструмента, что невозможно без предварительного разделения образца на части. Поверхности сопряжения частей должны вносить как можно меньшие искажения. Искажения будут минимальными, если поверхности сопряжения чао ей образца совместить с плоскостями бифуркации тока, обтекающего дефект. Так как ток разветвляемся отннешопло поисрхноасй бифуркации, нарушение шик-

трической проводимости вдоль этих поверхностей не приводит к дополнительному перераспределению тока в образце. При взаимодействии с образцом электропотенциальных преобразователей, питаемых постоянным током, электромагнитное взаимодействие между стыкуемыми частями отсутствует. Поэтому одна из частей образца может быть исключат, что приведет к удвоению измеряемого напряжения, так как ток через контролируемый участок возрастет в два раза. Это удобно с той точки зрения, что исключается необходимость симметрирования частей тока, пропускаемого но частям образца. Конструкция разработанного контрольного образца с подповерхностным дефектом представлена на рис. 10.

Рис. 9

Рис. 10. Контрольный образен.

Цель экспериментов заключалась в подтверждении результатов теоретических исследований, а также определения степени влияния неоднородности удельной электрической проводимости в зоне сварных и паяных соединений.

- /Л -

Измерения проводились с помощью электронного блока электропотенциального измерителя глубины трещин «ЗОНД ИГТ-98» и специально разработанного для экспериментальных исследований ЭПП с регулируемыми межэлектродными расстояниями. Методика экспериментов заключалась в измерении с помощью измерителя «ЗОНД ИГТ-98» напряжений на бездефектном участке и Ur на дефектном. Измерения проводились по 5 раз, с целью уменьшения погрешности измерений.

Эксперименты состояли из трех серий измерений. В измерениях первой серии использовались образцы, изготовленные нз металлической пластины, в измерениях второй серии - образцы с дефектами в зоне сварного соединения, а в измерениях третьей серии - образцы с дефектами в зоне паяного соединения. На результаты измерения существенное влияние оказывает вариация удельной электрической проводимости металла, которая возрастает в зоне соединений. Очевидно, что достоверные опенки параметров дефектов могут быть получены только в том случае, если величина добавочного напряжения U, - U0 будет превышать изменения AU0 напряжения на соседних бездефектных участках. Выполненные исследования показали, что расхождение значений Ur /Uo, полученных расчетным путем и экспериментально в первой серии измерений не превышают 5%. При этом шумовая составляющая, создаваемая за счет неоднородное™ удельной электрической проводимости металла, позволяет оценивать параметры трещин с площадью не менее 2 мм2. Шумовая составляющая, обусловленная вариацией удельной электрической проводимости в зоне сварных соединений в 2-5 раз выше, чем в сплошном металле. Б срязи с этим, в зоне сварных соединений могут оцениваться параметры трещин с площадью не менее 6 мм2. При измерениях на стыковых паяных соединениях медных пластин было установлено, что шумовая составляющая примерно в 2-3 раза выше, чем в сплошном металле. Однако удельная электрическая проводимость меди существенно выше, чем стали. Из-за этого абсолютная величина регистрируемых сигналов уменьшается примерно на порядок, что дополнительно ограничивает минимальные размеры оцениваемых дефектов. Установлено, что минимальная площадь непропая для его надежной регистрации должна составлять порядка 8 мм2 при глубине залегания дефекта не более 5 мм.

Четвертая глава посвящена разработке электропотенциальных средств контроля качества сварных и паяных соединений. Для решения обеих задач использовался электронный блок измерителя глубины поверхностных трещин «ЗОНД ИГТ-98», разработанный в МГАПИ, с новым программным обеспечением и специализированными шестиконтаетнымн электропотенциальными преобразователями. Параметры электропотенциальных преобразователей выбирались в соответствии с полученными в результате теоретических исследований рекомендациями.

Для обнаружения и оценки параметров непроваров в кольцевых швах при стыковой сварке труб и частей осесимметричных оболочек ьыбран электропотенциальный преобразователь ЭПП 10/20/100 с одной парой токовых электродов (RT=100 мм) и двумя парами потенциальных электродов (Rpf-Ю мм, Rp2=20 мм). При поиске дефекта используется пара потенциальными электродов с 11^=20 мм. В процессе кокгроля ЭПП перемещают вдоль шва с равным шагом и сопос-

~/ч -

та в л яют результаты измерения в соседних точках. При получении превышения в измеренном напряжении на соответствующем участке, проводят измерения с более мелким шагом и фиксируют сечение, в котором величина регистрируемого напряжения наибольшая. Затем проводят серию измерений с помощью обоих потенциальных электродов на дефектном и бездефектном участках и по совокупности измеренных значений оценивают глубину залегания дефекта и его площадь. При оценке площади дефекта используют априорную информацию о ее наиболее вероятной форме, характеризуемой коэффициентом кт ~ ^. Результаты опытной эксплуатации разработанного прибора при входном контроле труб показали, что с его помощью надежно выявляются дефекты типа слипания и непровара с общей площадью порядка 8 ммг, при этом погрешность оценки площади дефекта при принятом коэффициенте к, - 0,8 составила около 20%.

Для контроля качества паяных соединении водоохлаждаемой роторной обмотки турбогенераторов ТГВ-500 применялись электропотенциальные преобразователи ЭПП 5/40 и ЭПП 5/10. В процессе контроля стыковых соединений стержней прямоугольной формы с внутренней полостью измерения ио проводились на монолите слева и справа от спая, с последующим усреднением регистрируемых сигналов. При этом измерения проводились на 12-ти участках. Проведенные исследования показали, что разработанным прибором удается надежно выявлять непропай порядка 3% от общей площади соединяемых поверхностей, что составляет около 12 мм3. Вместе с тем, как покачал л практика, данным методом не выявляются узкие сквозные непропай (свищи), а также поверхности без пайки, но с хорошим электрическим контактом. Для выяплеиня последних предложено предварительно пропуска(ь через контролируемый спай юк порядка 100 А. для разрушения механического контакта за счет нагрева.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Полученные выводы и результаты формулируются следующим образом.

1. Получено аналитическое решение задачи о распределении электрическою потенциала при пропускании постоянного тока с помощью токовых электродов на поверхности участка с подповерхностной трещиной. Расчет базируется на эквивалентной замене однородной области с подповерхностной трещиной на двухслойную область. Удельная электрическая проводимость верхнего слоя определяется как параметрами трещины, так и межэлектродными расстояниями электропотенциального преобразователя.

2. Полученные зависимости показывают, что за счет выбора межэлектродных расстояний электропотенциального преобразователя можно регистрировать напряжение, зависящее только от глубины подповерхностной трещины //, или напряжение, зависящее одновременно от глубины трещины И и глубины ее залегания 5.

3. Проведенные экспериментальные исследования показывают, что за счет неоднородности удельной электрической проводимой и соединяемых материалов в сварных соединениях могуг выявляйся дефекты с шющддыо более Л мм", а в паяных соединениях -8 мм"

4. На базе элекгропотенпиального измерителя глубины трещин «ЗОНД НГ1-98» разработан прибор для выявления а оценки параметров подпонерхпенм-

ных дефектов в сварных и паяных соединениях. В данном приборе используется математическое обеспечение для интерпретации результатов измерения подповерхностных дефектов по совокупности измерений двумя электропотенциальными преобразователями при заданном коэффициенте формы трещины.

5. Разработанный прибор «Зонд ИПТ-2000С» успешно применялся для обнаружения и оценки параметров непроваров в кольцевых швах при стыковой сварке труб, а также для контроля качества паяных соединений водоохлаж-даемой роторной обмотки турбогенераторов ТГВ-500.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Шкатов П.Н., Водовозов A.B. Электропотенциальный контроль качества кольцевых сварных соединений// Тезисы докладов 15 Российской НТК "Неразрушаютций контроль и диагностика"-М.:РОНКТД.-1999.-т.1.-с.157.

2. Водовозов A.B. Математическое моделирование взаимодействия электропотенциального преобразователя с подповерхносными дефектами// Диагностика веществ, изделий и устройств: Материалы Всероссийской HTIC-Орел: Изд-во: Орл. гос. техн. ун-та., 1999.- с. 175-176.

3. Водовозов A.B. Математическое моделирование распределения электро-магнитнот поля тока, пропускаемого через соединения металлов// Диагностика веществ, изделий и устройств: Материалы Всероссийской НТК.-Орел: Изд-во: Орл. гос. техн. ун-та., 1999.- с. 175-176.

4. Böäöbösöb A.B. Элгстропотеициалышй контроль качества сварных сосдн-нений//Сборник трудов СНТО МГАПИ.-№1,- М.: Изд-во. МГАПИ.-1999г.-с.25-26.

5. Водовозов A.B. Дефектоскопия паяных соединений электропотенциальным методом//Научные труды II Международной Научно-Пракгической конференции «Фундамеш-альные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права». Книга «Приборостроение».-М.:Изд-во. МГАПИ.-1999г.-с.31-35.

6. Водовозов A.B. Расчет взаимодействия элекгропотенциального преобразователя с дефектами типа расслоений//Научные труды межвуз. НТК «Авто-матизация-99».- М.:11зд-во. МГАПИ,-1999г.-с.20-23.

7. Водовозов A.B. Экспериментальные исследования погрешности измерения процента непропая в паяных соединениях электропотенциалысым методом //Научные труды межвуз. НТК «Автоматизация-99». Дополнения.- М.:Изд-во. МГАПИ.- 1999Г.-С.344-346.

Подписано в печать 26.04.2000г. Формат 60x84. 1/16. _Обьем 1 пл. Тираж 100 экз. Заказ 388_

МГАПИ

- /д -